Свет за чёрной дырой подтвердил Общую теорию относительности

Учёные обнаружили свет за чёрной дырой, который как правило скрывается за её тенью. Открытие подтверждает Общую теорию относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна.

Новейшее открытие исследователей из Стэнфордского университета начиналось как попытка изучить одну из загадочных особенностей чёрных дыр – её корону.

В целом чёрная дыра состоит из трёх слоёв: горизонт событий образует границу чёрной дыры, покинуть которую как правило не может никто, даже кванты света; аккреционный диск – раскалённая часть, где собирается вещество перед тем, как попасть в чёрную дыру; корона, расположенная сразу за горизонтом событий. Она демонстрирует аналогичные с солнечной короной свойства и нагревается до миллионов градусов. Эта чрезвычайно горячая область состоит из перегретых частиц, подпитываемых мощным магнитным полем чёрных дыр. Была даже выдвинута гипотеза, согласно которой некоторые короны оттачивают мощность, чтобы извергать мощнейшие рентгеновские вспышки.

«Это магнитное поле, связывающееся, а затем приближающееся к чёрной дыре, нагревает все вокруг нее и производит электроны высокой энергии, которые затем производят рентгеновские лучи», – сказал Дэн Уилкинс, астрофизик из Стэндфордского университета и соавтор нового исследования.

Именно их заметили учёные – вспышки, происходящие из не столь ожидаемого места вокруг черной дыры, расположенной на расстоянии 800 миллионов световых лет от Земли, в галактике, известной как I Zwicky 1 или IZw1.

Общая теория относительности Эйнштейна предсказывала, что свет должен изгибаться и отражаться из-за сильного гравитационного притяжения вокруг чёрной дыры. Команда обнаружила прямые свидетельства отраженного света вокруг сверхмассивного космического объекта. Наблюдения соответствовали предположениям теории о том, как именно свет должен вести себя в среде с экстремальной гравитацией.

Сначала астрономы наткнулись на серию ярких вспышек рентгеновского излучения от этой сверхмассивной черной дыры во время своих наблюдений с помощью телескопов NuSTAR и XMM-Newton. Удивительно, но они также обнаружили вспышки меньших и более ярких рентгеновских лучей, исходящих из странного места, то есть за чёрной дырой.

В конце концов команда определила, что это те же самые рентгеновские вспышки, но они отражаются от задней части диска. Меньшие вспышки люминесценции возникали как эхо за доли секунд, а иногда и более тусклые. С полным текстом работы можно ознакомиться в журнале «Nature».

«Любой свет, который попадает в эту чёрную дыру, не выходит, поэтому мы не должны видеть ничего, что находится за чёрной дырой. Причина, по которой мы можем видеть эти вспышки, заключается в том, что чёрная дыра искривляет пространство, искривляет свет и скручивает магнитные поля вокруг себя», – пишут исследователи.

Словом, новое исследование вывело наше понимание чёрных дыр и процессов вокруг них на совершенно новый уровень. Что еще более важно, полученные результаты дают эмпирические доказательства теории одного из величайших учёных, что когда-либо жили на нашей планете.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал